Светлина кара стволовите клетки да
възстановяват зъбите: Тази неинвазивна лазерна терапия може радикално да
промени лечението на зъбитеУчени от Харвард първи демонстрираха
способността да се използва светлината с ниска мощност за задействане на
стволовите клетки в тялото да регенерират тъканите – постижение, за което те
съобщават в списанието Science Translational Medicine.
Изследването, водено от докторът по философия Дейвид Муни, член на Wyss
Institute Core Faculty, поставя основите за множество клинични приложения във
възстановителната стоматология и в регенеративната медицина като лечението на
рани, регенерирането на кости и още.
Екипът използва
лазер с ниска мощност за задействане на човешки зъбни стволови клетки да
формират дентин, твърдата тъкан, подобна на кост, която изгражда масата на
зъбите. Освен това, те описват точния молекулярен механизъм за това и показват
необикновената му сила, използвайки множество лабораторни и животински модели.
Редица
биологически активни молекули, като регулиращите протеини, наречени фактори на
растежа могат да задействат стволовите клетки да се превръщат в различни видове
клетки. Сегашните методи за регенериране изискват учените да изолират стволови
клетки от тялото, да ги обработват в лаборатория и да ги връщат в тялото
– усилия, които се изправят пред множество регулаторни и технически
препятствия преди да са клинично приложими. Но подходът на Муни е различен и
както той се надява, по-лесен за достигане до практикуващите клиницисти.
„Нашият метод на
лечение не внася нищо ново в тялото, а лазери често се използват в медицината и
стоматологията, така че бариерите пред клиничната употреба са малки”,
казва Муни.
„Значителен
напредък в тази област ще е ако можем да регенерираме зъбите, вместо да ги
заменяме с изкуствени”.
Водещият автор и
зъболекар, д-р по философия Правийн Арани, също помага на екипа. Той работи с
гризачи в лабораторен вариант на зъболекарски кабинет, където пробива дупки в
кътните им зъби и третира зъбната пулпа, съдържаща възрастни зъбни стволови
клетки, с манипулации с лазер с ниска мощност, слага временни пломби и се грижи
животните да са спокойни и здрави. След около 12 седмици рентгенови снимки с
висока резолюция и микроскопски наблюдения потвърждават, че третирането с лазер
е задействало засилено формиране на дентин.
„Определено за
първи път имах пациенти гризачи”, казва Арани, който се натъква на няколко
технически предизвикателства при провеждането на орални операции в такъв малък
мащаб. Дентинът бил стряскащо подобен по съдържание на обичайния дентин, но
имал леко по-различна морфологична организация. Освен това, типичният
възстановителен дентинов мост, забелязван в човешките зъби не бил така лесно
забележим в дребните зъби на гризачите поради техническите предизвикателства на
процедурата.
„Това е един от
онези редки случаи, при които е по-лесно изследването да се проведе с човек”,
казва Муни.
След това екипът
провежда поредица от експерименти с култури на стволови клетки, за да разкрие
точния молекулярен механизъм, водещ до регенеративните ефекти на лечението с
лазер. Оказва се, че повсеместен, регулиращ клетъчен протеин, наречен
трансформиращ растежа фактор бета-1 (TGF-β1) играе централна роля в
задействането на стволовите клетки да произвеждат дентин. TGF-β1съществува в
латентна форма преди да бъде активиран от какъвто и да било брой молекули
Ето химическия
ефект на доминото, потвърден от екипа: По зависещ от дозата метод, лазерът
първо причинява реактивни кислородни видове (РКВ), които са химически активни
молекули, съдържащи кислород и играещи важна роля в клетъчната функция. РКВ
активират латентния TGF-β1 комплекс, който, на свой ред, превръща стволовите
клетки в дентин.
Разгадаването на
механизма е ключово, защото поставя на твърда научна основа десетилетия от
ненаучни твърдения за терапията със светлина с ниска мощност, позната също като
фотобиомодулация.
От началото на
използването на лазера за медицински цели в края на шейсетте години на миналия
век до днес лекарите натрупваха ненаучни доказателства за това, че лечението
със светлина с ниска мощност може да стимулира всякакъв вид биологични процеси,
включително подмладяването на кожата и стимулирането на растежа на косата, за
да споменем само някои. Но интересното е, че същия този лазер може да се
използва и за аблация на кожа (вземане на кожа от една част на тялото за
поставяне в друга част) и за премахване на косми – в зависимост от начина, по
който клиницистът използва лазера. Клиничните последици от лазерите с ниска
мощност са незабележими и в голяма степен непоследователни. Това изследване за
първи път показва, че учените са стигнали до същината на това как леченията с
този вид лазер действат на молекулярно ниво и поставя основите за създаването
на контролирани лечебни протоколи.
„Научната
общност активно изследва множество подходи за използването на стволовите клетки
за регенериране на тъкани”, казва директорът на Wyss Institute и д-р по
философия Дон Ингбер. „А Дейв и неговият екип добавиха иновативен и
забележително лесен, но мощен метод към инстументариума на действие”.
Сега Арани има
намерение да приложи тази процедура в човешки клинични изпитания. В момента той
работи с колегите си от Националния институт за дентални и краниофациални
изследвания, който е един от националните институти за здраве, по определянето
на нужните параметри за безопасност и ефикасност. „Развълнувани сме също така
да разширим тези заключения, така че те да включват и други регенеративни
приложения с други видове стволови клетки”, казва той.
Източник:
Няма коментари:
Публикуване на коментар